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VB access智能排课系统(源代码 可执行程序 4万字论文 答辩PPT).rar

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    编号:20180913212518301    类型:共享资源    大小:2.88MB    格式:RAR    上传时间:2018-09-13
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    VBaccess 智能 系统 源代码 可执行 程序 论文答辩 PPT
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    1摘要“信息手段革命”转向“信息内容革命” ,引发了全球性数字校园建设浪潮。在信息时代的今天,计算机参与事业单位日常业务管理以成为事业单位现代化管理的当务之急。随着电脑的普及与使用,现在的管理也提升了一个档次,渐渐实现了无纸化办公,即从原来的人工记录管理模式转变为电脑一体化管理。排课问题是一个 NP-Complete 问题,尤其针对高校的排课一直都没有很好的解决方法,但是此问题又是每个学校在每个学期都会碰到的必要行政作业。本文在相关理论的指导下,在分析以往一些排课软件的基础上,提出一个高校通用排课系统的设计方法,并对一些具体的问题给出相应解决方案。本文介绍了在 Vb 环境下采用 “自上而下地总体规划,自下而上地应用开发”的策略开发一个管理信息系统的过程。该系统采用 VB6.0 作为开发工具,ACCESS2000 作为数据库管理系统。简单介绍了 VB6.0 的编程环境和其数据库编程技术。在可行性研究和需求分析的基础上,对系统的设计方案、功能模块、接口设计、数据库系统设计和安全设计等进行了较详细的论述。该系统遵循先进、经济、安全、高效、可靠、易操作、易维护和开放的设计原则。最后,对课题设计作出客观评价和总结,并对系统的不足之处提出其改进方案和新的构想方案。在论文末,将列出有关的参考文献。关键词:高校;教务;排课;排课系统;专家排课 Abstract“ means revolution of information “ is turned to “ the content revolution of the information “, has caused the global digital campus to build tides . During this information times, combining computers with enterprise usual events management has become an emergent task that every enterprise must accomplish as soon as possible.With the popularization and use of the computer, present management has been promoted much, more and more jobs have been done by computer.Course arranging Problem is an NP-Complete Problem, there is no a good solution for this matter of the college. However, it is also a necessary administration task for every school in every semester. This essay, with the correlative theory’s guidance, on the basis 2of analyzing some courses-arraying software, proposes a design method of commonly used courses arraying information system in college, and solves some of the certain problems.This article introduces the detailed process of exploring a management information system under the environment of Vb, utilizing “Top-Bottom” overall plan and a strategy according to “Bottom-Top” application and exploitation. Then makes a concise description of programmable environment and database technique of VB6.0. Based on feasibility analyzing and system demand analyzing, emphatically expounds design-project、 functional model、interface designing database system designing、 security design in this paper.The MIS of school’s magnetic card strictly follows the design principle of security, economy, efficiency reliability, and easy operating, maintaining and expanding.Finally, the author makes a subjective estimate of his design, and puts forward improving methods and new plans to overcome the shortcomings of the existing system.At the end of this article, references are listed.Key Words: college; teaching affairs; courses arranging; courses arrangement management system; expert courses-arraying摘要 ............................................................................................................................1Abstract......................................................................................................................1第 1 章 绪 论 ........................................................................................................51.1 背景分析 .......................................................................................................51.2 意义 ...............................................................................................................51.3 需求分析 ......................................................................................................51.3.1 需求 ....................................................................................................51.3.2 分析 ....................................................................................................61.4 功能 ...............................................................................................................71.5 结构 ...............................................................................................................81.6 算法分析 ......................................................................................................81.6.1 遗传算法的基本思想 .................................................................1131.6.2 遗传算法的结构 .........................................................................121.6.3 遗传算法的基本原理 .................................................................151.6.4 遗传算法的收敛性 .....................................................................151.6.5 遗传算法的性能(在排课中的应用) .....................................16第 2 章 开发语言的介绍 ......................................................................................212.1 系统开发环境介绍 .....................................................................................212.2 开发语言简介 .............................................................................................212.2.1 Visual Basic6.0 基本概述和特点 ....................................................212.2 ACCESS 简介 .........................................................................................232.2.1 ACCESS 概述 ..................................................................................232.2.2 Access 的启动和退出 ...................................................................232.2.3 新数据库文件的创建 .......................................................................252.3 数据库文件的打开及数据库对象 .............................................................26第 3 章 系统分析 ..................................................................................................283.1 可行性研究 .................................................................................................283.1.1 系统可行性分析 ...............................................................................283.2 现行设计方法的优缺点 .............................................................................303.3 系统需求 .....................................................................................................30第 4 章 系统总体设计 ..........................................................................................314.1 系统功能模块设计 ....................................................................................314.3 数据库设计 ................................................................................................334.3.1 数据库需求分析 ..............................................................................344.3.2 数据库逻辑结构设计 ......................................................................364.4 登陆系统流程图 ................................................................................................394.5 主界面中课表生成部分流程图 .......................................................................394.5.1 班级管理流程图 ..............................................................................394.2.2 班级课程处理流程图 ......................................................................404.5.3 课表生成部分流程图 ......................................................................424.5.4 报表输出功能 ..................................................................................44第 5 章 系统详细设计 ............................................................................................455.1 系统流程图 ................................................................................................4545.2 创建工程项目 ............................................................................................455.3 创建系统的主窗体 ....................................................................................455.4 系统管理模块的设计 ................................................................................815.4.1 系统用户管理模块主要实现: ......................................................815.4.2 用户登陆窗体的创建 ......................................................................815.4.3 用户管理窗体的创建 ......................................................................845.4.4 日志管理窗体的创建 ......................................................................855.4.5 修改用户密码窗体的创建 ..............................................................865.5 班级管理模块的设计 .................................................................................865.5.1 辅助功能模块主要实现的功能: ..................................................865.5.2 课程类型管理窗体的创建。 ..........................................................865.5.3 年级专业管理窗体的创建 ..............................................................935.5.4 教学时间段窗体的创建。 ............................................................1015.5.5 班级管理窗体的创建。 ................................................................1025.5.6 教室管理窗体的创建 ....................................................................1025.5.7 教师管理窗体的创建。 ................................................................1035.5.8 课程管理窗体的创建。 ................................................................1035.6 排课管理模块的设计 ..............................................................................1045.6.1 排课管理模块主要实现的功能: ................................................1045.6.2 生成课程管理窗体的创建 ............................................................1045.6.3 手动排课窗体的创建 ....................................................................1055.6.4 自动排课窗体的创建 ....................................................................1055.7 课表管理模块的设计 ..............................................................................1065.7.1 课表管理模块主要实现如下功能: ............................................1065.7.2 班级课表窗体的创建 ....................................................................1065.7.3 教师课表窗体的创建 ....................................................................1065.7.4 教室课表窗体的创建 ....................................................................1065.7.5 日期课表窗体的创建 ....................................................................1065.8 关于模块的设计 ......................................................................................106结论 ........................................................................................................................108参考文献 ................................................................................................................1105致谢 ........................................................................................................................112第 1 章 绪 论1.1 背景分析随着信息技术的飞速发展,各个行业的信息化正势在必行。科技的进步大大地提高了生产率。作为高校,如何才能提高办学效率,更好地完成教学任务,跟上社会发展步伐,这是一个摆在教学工作者面前的一个迫切的问题。应用信息化来改造传统的教学管理模式是一个重要途径。近几年来,随着各高校办公自动化工作的推进,教务管理自动化也被摆上了日程。在教务工作中占有很大比重的一项就是每学期的课程表排定工作。由于教工、教室和设备的相对紧张,如何进行合理地安排和分配,从而充分利用教学资源是我们不得不面对的问题。而人工进行排课不仅任务重,效率低,而且易出错,难于维护,想要排出一张各方面都满意的课表非常困难。并且随着高校规模的扩大手工排课的难度和工作量呈几何级数增长。高校通用排课系统正是为了减轻教务人员工作量,实现教务工作自动化,解决排课这一老大难问题的教务办公软件。1.2 意义该系统是一个管理项目,旨在更好地管理高校的教学与资源整合,推动科技成果的推广转化,推进高校改革,提高高校的办学效率。在现有人力管理基础上,结合日渐成熟的当代计算机技术和各种辅助软件,对人力管理模式进行信息化改造,形成高效、便捷的计算机管理模式,是信息化改造传统产业的一个应用。1.3 需求分析1.3.1 需求排课管理系统是一个教育单位不可缺少的部分,它的内容对于学校的决策者和管理者来说都至关重要,所以排课管理系统应该能够为用户提供充足的信6息和快捷的查询手段。但一直以来人们使用传统人工的方式管理文件排课,这种管理方式存在着许多缺点,如:效率低、保密性差 ,另外时间一长,将产生大量的文件和数据,这对于查找、更新和维护都带来了不少的困难。随着科学技术的不断提高,计算机科学日渐成熟,其强大的功能已为人们深刻认识,它已进入人类社会的各个领域并发挥着越来越重要的作用。作为计算机应用的一部分,使用计算机对排课信息进行管理,具有着手工管理所无法比拟的优点.例如:检索迅速、查找方便、可靠性高、存储量大、保密性好、寿命长、成本低等。这些优点能够极大地提高排课管理的效率,也是企业的科学化、正规化管理,与世界接轨的重要条件。因此,开发这样一套管理软件成为很有必要的事情,在下面的各章中我们将以开发一套排课管理系统为例,谈谈其开发过程和所涉及到的问题及解决方法计算机已经成为我们学习和工作的得力助手:今天,计算机的价格已经十分低廉,性能却有了长足的进步。它已经被应用于许多领域,计算机之所以如此流行的原因主要有以下几个方面:首先,计算机可以代替人工进行许多繁杂的劳动;其次,计算机可以节省许多资源;第三,计算机可以大大的提高人们的工作效率;第四,计算机可以使敏感文档更加安全,等等。 在中小学中用计算机管理排课的意义现在我国的中小学校中排课的管理水平还停留在纸介质的基础上,这样的机制已经不能适应时代的发展,因为它浪费了许多人力和物力,在信息时代这种传统的管理方法必然被计算机为基础的信息管理所取代。我作为一个计算机应用的大专生,希望可以在这方面有所贡献。改革的总设计师邓小平同志说过“科学技术是第一生产力“ ,我希望能用我四年的所学编制出一个实用的程序来帮助中小学进行更有效的课程管理。 归纳起来,好处大约有以下几点:1. 可以存储历届的排课,安全、高效;2. 只需一到二名排课录入员即可操作系统,节省大量人力;3. 可以按照录入人员的输入来自动生成课程表,并尽量减少冲突等情况发生。 排课的设计分析根据实际情况,我们使用原型法(Rapid Prototyping)即以少量代价快速地构造一个可执行的软件系统模型。使用户和开发人员可以较快地确定需求,然后采用循环进化的开发方式,对系统模型作连续的精化,将系统需具备的性质逐渐增加上去,直到所有的性质全部满足。此时模块也发展成为最终产品了。71.3.2 分析编程环境的选择微软公司的 Visual Basic 6.0 是 Windows 应用程序开发工具,使目前最为广泛的、易学易用的面向对象的开发工具。Visual Basic 提供了大量的控件,这些控件可用于设计界面和实现各种功能,减少了编程人员的工作量,也简化了界面设计过程,从而有效的提高了应用程序的运行效率和可靠性。故而,实现本系统 VB 是一个相对较好的选择。 关系型数据库的实现Access2000 就是关系数据库开发工具,数据库能汇集各种信息以供查询、存储和检索。Access 的优点在于它能使用数据表示图或自定义窗体收集信息。数据表示图提供了一种类似于 Excel 的电子表格,可以使数据库一目了然。另外,Access 允许创建自定义报表用于打印或输出数据库中的信息。Access也提供了数据存储库,可以使用桌面数据库文件把数据库文件置于网络文件服务器,与其他网络用户共享数据库。Access 是一种关系数据库工具,关系数据库是已开发的最通用的数据库之一。如上所述,Access 作为关系数据库开发具备了许多优点,可以在一个数据包中同时拥有桌面数据库的便利和关系数据库的强大功能。 二者的结合(DBA)微软的 JET 数据库引擎提供了与数据库打交道的途径,我们是通过它以及 Visual Basic 来访问数据库并对其进行各种操作。Visual Basic、 Access 以及其他微软的软件产品都是通过共用 JET 数据库引擎,从而给用户提供了丰富的数据类型。当今的微软对数据库中的 ADO 比较注视,并在.net 上使用了 ADO.net 技术,鉴于 ADO 在很多程序里的广泛应用,使用 ADO 来连接数据库将是最为适用的,并且在定义了 ADO 的连接模块后,对于将来的升级也会很方便,只要修改一下连接源,就可以轻松的更换后台。1.4 功能(1) 初始设置模块包括四个子模块,即:备份以前数据、载入以前数据、清除以前数据和清除排课数据;备份以前数据包括:对原有排课数据的备份和对原有课程申请数据的备份;载入以前数据包括:对原有排课数据的载入和对原有课程申请数据的载8入;清除以前数据包括:对原有排课数据的清楚和对原有课程申请数据的清楚;清除排课数据:是对已有排课数据进行清楚以用于新的排课数据的建立。(2) 辅助功能子系统功能;课程类型信息,年级专业信息,日程安排信息,班级信息,教室信息,教师信息和课程信息的添加、删除和修改。(3) 用户管理子系统功能;用户的添加和删除,用户密码的设置和修改,用户权限的设置,用户重新登陆。(4) 课表管理子系统功能;包括班级课表、教师课表、教室课表、日期课表的查询功能实现的操作。(5) 课表管理子系统功能;包括班级课表、教师课表、教室课表、日期课表的查询功能实现的操作。(6)系统管理子系统功能;包括用户管理、日志查看、用户密码的修改和退出系统的功能实现的操作。(7) 排课管理子系统功能;包括课程申请管理,手动排课和自动排课三个子模块;其中最重要的模块就是课程申请管理子模块,它是进行自动排课的依据。1.5 结构本系统主要由两个模块组成。分别是前端的用户管理模块和后端的数据库管理模块。本论文共分为摘要、正文和结尾三大部分。其中正文分为六章。第一章为绪论,第二章为系统需求分析,第三章为系统总体设计,第四章为系统详细设计,第五章为应用程序的测试,第六章为结论。摘要部分简明的概括了系统的内容和功能。最后为参考文献。91.6 算法分析课程表问题又称时间表问题,是一个多因素的整体优化问题。1975 年,S.Even 等人论证了课表问题是 NP 完全类问题。由于课程表问题所涉及的信息较多,并且求解课程表问题最优解的时间复杂性是课程表规模的指数级,所以一般采用求近似最优解的算法。在现实生活中,人们一般也只是要一个满足各种条件的近似最优解,或者说 “满意解” ,而不一定非要最优解不可。因此,对于课程表问题,关键不是如何找到最优解,而是如何提高解的满意度。遗传算法是 John.H.Holland 根据生物进化的模型提出的一种优化算法,它是基于进化过程中的信息遗传机制和优胜劣汰的自然选择原则和搜索算法。它从一个种群开始,利用选择、交叉、变异等遗传算子对种群进行不断进化,最后得到全局最优解或近似最优解。根据其算法特点,遗传算法非常适合于排课表问题。一、问题描述考查课表的约束条件,最基本的要求无外乎这样几个:(一)每个班级在同一时间只能上一门课;(二)每个普通教室和实验室在同一时间只能容纳一个班上课,大教室和操场可以容纳其容量允许的班级数上课;(三)每个教师在同一时间只能在一个地点上课。以上约束,称为硬约束,因为不如此,课表是不可行的。还有一些约束如:某个教师希望或不希望在某个时段上课;自习课和体育课最好不排每天的一二节课;同一门课在一周内的分布尽可能均匀等,这些要求称为软约束,因为它们或者可以通过排课以外的方法,如变更其他事务的日程安排等加以解决;或者只能尽可能满足,而不可能全部满足。满足硬约束的课表是合法的,但却不一定是令人满意的。那么如何提高一个课表的满意度呢?可以请各个教师填一张“时段偏好”表,在每个上课时段上标上相应的数值,以确定他希望或不希望在某个时段上课――0 表示不希望,1 表示无所谓,2 表示希望,3 表示强烈希望。并且每个教师根据职称,或职务,或所上课程重要性的不同确定优先级:1,2,3 级逐级递增,这样一张课表的满意度就很好计算了:每个上课时段所对应的上课老师的“时段偏好”值乘以这个老师的优先级的积的总和。10另一个决定课表好坏的度量就是同一门课在一周内的分布尽可能均匀,即课程的分散度。如果该课程一周只上一次,分散度设为 1,如果一次以上,则可以将每次间隔的时段数相乘,因为分布越平均,其乘积就越大。将所有课程的分散度相加即总的课表的分散度。定义适应度函数:适应度=满意度+分散度。二、遗传算法(一)初始化根据班级信息表以及它与本学期课程信息表的关系,找到每个班的所有课元,再根据这些课元,以及本学期课程表和排课表之间的关系,找到这个班的所有排课元。假设每星期上 5 天课,每天 2 节连上,有 3 个时间段,则每星期有 15 个上课时间段。那么将这 15 个时间段随机地分配给上述某个班的所有排课元,也就是排好了一个班的课表。一个班的“排课元”的数目一定是小于或等于 15 的。如果小于则有时段未排到,即是自习时间。可在“班级信息表”新建一个临时字段“自习” ,记录这些自习时间。再来排教室。给每个班安排一个满足人数要求的教室作为固定教室。一般的课程就在固定教室上,如果是语音课则排语音室,如果是体育课则安排操场,如果是实验课则排实验室。排的时候注意比较该教室的“已排”字段,如与已排时段有冲突,则更换时段。对每个班做上述工作,则排好了一张初始课表。这张初始课表肯定有很多 “硬冲突” ,必须消除。由于排课时已经注意了教室的时段不能冲突,所以只要查看教师的时间有无冲突即可。根据教师信息表与本学期课程信息表的关系,得到每个教师的课元,再根据这些课元,以及本学期课程信息表与排课表的关系得到该教师的所有排课元。检查这些排课元的时段,如有重复,则须调课:首先考虑与自习课调,班级信息表的“自习”字段记录了该班的自习时段。如果这些自习时段都与该老师的上课时间有冲突,则考虑能否用大教室,查看该老师在该时段所上课程的教室要求能否用大教室,如能,统计该老师在该时段的上课班级的总人数,安排一个能容纳这么多学生的大教室。如果大教室方案不能解决问题,则只能和同班的其他老师调换,但注意只能和未检查过冲突的老师换,以免循环调换。(二)建立初始种群
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